Question

вычислите объем оксида углерода 4 ,получившегося при сгорании углерода массой 24 г в кислороде объемом 36 л при н.у.

Answer 1

C         +        O2           =     CO2
2 моль     1.6моль            1.6моль(т.к. считаем по недостатку)
                                              V=1.6*22.4=36дм.куб
Ответ:36 дм.куб 

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое выражается формулой:

\[ PV = nRT \]

где: - \( P \) - давление газа, - \( V \) - объем газа, - \( n \) - количество вещества (в молях), - \( R \) - универсальная газовая постоянная (\( 0.0821 \, \text{атм} \cdot \text{л} / \text{моль} \cdot \text{К} \)), - \( T \) - температура (в Кельвинах).

Начнем с уравнения сгорания углерода (\( C \)) в кислороде (\( O_2 \)):

\[ C + O_2 \rightarrow CO_2 \]

Согласно уравнению, один моль углерода соединяется с одним молем молекул кислорода, образуя один моль \( CO_2 \). Теперь мы знаем, что вся масса углерода переходит в \( CO_2 \), следовательно, масса \( CO_2 \) равна массе углерода. Молярная масса углерода равна приблизительно 12 г/моль, так что мы имеем один моль \( CO_2 \) с массой 24 г.

Теперь у нас есть количество молекул \( CO_2 \) (и, следовательно, количество молекул газа) и объем \( CO_2 \) при нормальных условиях (н.у.). Нормальные условия определяются как температура 0 °C (273 К) и давление 1 атмосфера. Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти объем газа при н.у.

\[ PV = nRT \]

Где: - \( P = 1 \) атмосфера, - \( V \) - искомый объем, - \( n \) - количество молекул (молей), - \( R = 0.0821 \) атм·л/(моль·К), - \( T = 273 \) К.

Мы можем выразить объем \( V \) следующим образом:

\[ V = \frac{{nRT}}{{P}} \]

Теперь, подставив значения, мы можем решить задачу. Сначала найдем количество молекул \( CO_2 \):

\[ n = \frac{{\text{масса}}}{{\text{молярная масса}}} = \frac{{24 \, \text{г}}}{{12 \, \text{г/моль}}} = 2 \, \text{моль} \]

Теперь подставим значения:

\[ V = \frac{{2 \, \text{моль} \times 0.0821 \, \text{атм} \cdot \text{л/(моль} \cdot \text{К}) \times 273 \, \text{К}}}{{1 \, \text{атм}}} \]

\[ V \approx 44.73 \, \text{л} \]

Таким образом, объем оксида углерода \( CO_2 \), получившегося при сгорании 24 г углерода в кислороде объемом 36 л при н.у., равен примерно 44.73 л.